Đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh tại huyện lâm bình, tỉnh tuyên quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA LÂM HỌC
----------o0o----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG LOÀI CÂY CỦA RỪNG
TỰ NHIÊN NÚI ĐẤT LÁ RỘNG THƯỜNG XANH TẠI HUYỆN
LÂM BÌNH , TỈNH TUYÊN QUANG

NGÀNH: LÂM SINH
MÃ NGÀNH: 7620205

Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện

: TS. Cao Thị Thu Hiền
: Đinh Thị Linh

Khóa học

Hà nội, 2020

: 2016-2020


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chương trình đào tạo khóa học 2016 – 2020. Để củng cố kiến
thức đồng thời rèn luyện khả năng nghiên cứu khoa học được sự cho phép của khoa
Lâm học - Trường Đại học Lâm nghiệp, dưới sự hướng dẫn của cô giáo TS.Cao
Thị Thu Hiền, tơi tiến hành thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp: “Đặc điểm cấu

trúc và đa dạng loài cây của rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh tại huyện
Lâm Bình , tỉnh Tuyên Quang”. Sau thời gian nghiên cứu và làm việc nghiêm túc,
đến nay khóa luận đã hồn thành. Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lịng biết ơn trân
thành đến cơ giáo TS. Cao Thị Thu Hiền đã tận tình hướng dẫn truyền đạt những
kinh nghiệm và kiến thức trong suốt q trình làm khóa luận. Qua đây tôi xin trân
thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Lâm học, và bộ môn Điều tra và quy
hoạch rừng cùng các thầy cô giáo trong nhà trường đã nhiệt tình giảng dạy, quan
tâm trong suốt quá học này, cùng các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tơi
trong suốt q trình điều tra và thu thập số liệu.
Mặc dù đã cố gắng nhưng do kinh nghiệm của bản thân cịn hạn chế nên
khóa luận khơng tránh khỏi những sai sót nhất định. Tơi rất mong được sự đóng
góp, bổ sung của các thầy cơ giáo và các bạn đồng nghiệp để khóa luận thêm hồn
thiện
Tơi xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2020
Sinh viên thực hiện

Đinh Thị Linh

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ......................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... vi
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1........................................................................................................... 3
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................................. 3

1.1. Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng ............................................... 3
1.2. Trên thế giới ................................................................................................... 3
1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................................... 3
1.2.2. Đa dạng loài cây .......................................................................................... 6
1.2.3. Tái sinh rừng ............................................................................................... 7
1.3. Ở Việt Nam .................................................................................................... 8
1.3.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng..................................................... 8
1.3.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................................... 9
1.3.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc tổ thành .............................................................. 9
1.3.3. Đa dạng loài cây ........................................................................................ 12
1.3.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng ...................................................................... 13
CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................................... 18
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 18
2.1.1. Mục tiêu tổng quát..................................................................................... 18
2.1.2: Mục tiêu cụ thể:......................................................................................... 18
2.2. Đối tượng và phạm vi, giới hạn nghiên cứu................................................. 18
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................ 18
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 18
2.2.3. Giới hạn ..................................................................................................... 18
2.3. Nội dung nghiên cứu. ................................................................................... 19
ii


2.3.1. Một số nhân tố điều tra lâm phần .............................................................. 19
2.3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần ....................................... 19
2.3.3. Đa dạng loài cây ........................................................................................ 19
2.3.4. Đặc điểm tái sinh rừng. ............................................................................. 19
2.3.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý, bảo vệ và phát
triển tài nguyên rừng ........................................................................................... 19

2.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 19
2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận .............................................................. 19
2.4.2. Phương pháp kế thừa ................................................................................. 20
2.4.3. Điều tra ngoại nghiệp ................................................................................ 20
2.4.4. Công tác nội nghiệp................................................................................... 22
CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN
CỨU .................................................................................................................... 28
3.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu ....................................................... 28
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 28
3.1.2. Địa hình ..................................................................................................... 28
3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng ............................................................................. 28
3.1.4. Khí hậu ...................................................................................................... 29
3.1.5. Thủy văn .................................................................................................... 29
3.1.6. Tài nguyên rừng, đất rừng và các hoạt động về nông lâm nghiệp ............ 29
3.2. Tình hình xã hội khu vực nghiên cứu .......................................................... 30
3.2.1. Dân số ........................................................................................................ 30
3.2.2. Lao động và tập quán ................................................................................ 30
3.2.3. Văn hóa xã hội........................................................................................... 31
3.2.4. Tình hình giao thơng và cơ sở hạ tầng ...................................................... 32
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 33
4.1. Phân chia trạng thái rừng ............................................................................. 33
4.2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao ..................................................................... 35
4.2.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây N%....................... 35
4.2.2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số IV% ....................................... 38
iii


4.2.3. So sánh công thức tổ thành theo phần trăm số cây N% và theo chỉ số quan
trọng IV%. ........................................................................................................... 42
4.3. Một số quy luật kết cấu lâm phần ................................................................ 42

4.3.1. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) .............................. 42
4.3.2. Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực
(Hvn – D1.3) ........................................................................................................... 45
4.4. Đa dạng loài tầng cây cao ............................................................................ 48
4.5. Một số đặc điểm cấu trúc của cây tái sinh ................................................... 50
4.5.1. Công thức tổ thành theo số cây tái sinh .................................................... 51
4.5.2. Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh có triển vọng ...................................... 54
4.5.3 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ..................................................... 55
4.5.4. Hình thái phân bố tái sinh trên mặt đất ..................................................... 57
4.6. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý bảo vệ và phát triển
tài nguyên rừng.................................................................................................... 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ BIỂU

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1. Kết quả thống kê một số chỉ tiêu về một số nhân tố điều tra lâm phần
............................................................................................................................. 33
Bảng 4.2. Công thức tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây N% ............. 35
Bảng 4.3. Công thức tổ thành tầng cây cao theo chỉ số IV% ............................. 39
Bảng 4.4 Kết quả mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D cho 3 trạng thái ừng IIIA2,
IIIA3, IIIB theo hàm Weibull ba tham số .............................................................. 43
Bảng 4.5. Kết quả thử nghiệm mối tương quan Hvn - D1.3 cho 3 trạng thái rừng
theo 6 phương trình ............................................................................................. 45
Bảng 4.6 Kết quả lập phương trình tương quan Hvn - D1.3 cho 6 OTC của 3 trạng
thái rừng tại khu vực nghiên cứu ........................................................................ 46
Bảng 4.7. Tổng hợp kết quả tính tốn chỉ số đa dạng của 3 trạng thái rừng........... 49

Bảng 4.8. Cấu trúc tổ thành, mật độ lớp cây tái sinh của 3 trạng thái rừng tại khu
vực nghiên cứu .................................................................................................... 51
Bảng 4.9. Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh có triển vọng ............................... 54
Bảng 4.10. Phân loại cây tái sinh theo cấp chiều cao ......................................... 56
Bảng 4.11. Hình thái phân bố tái sinh trên mặt đất............................................. 57

v


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1. Phân bố N/D1.3của đối tượng nghiên cứu theo hàm Weibull ba tham số.
............................................................................................................................. 45
Hình 4.2. Tương quan HVN- D1.3 của 6 OTC ở ba trạng thái rừng theo các phương
trình đã chọn ........................................................................................................ 47
Hình 4.3. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng của 6 OTC tại khu vực nghiên cứu ....... 55
Hình 4.4. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 6 OTC ........................... 57

vi


ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá của con người, nó khơng
những cung cấp lâm sản cho nền kinh tế quốc dân mà cịn có tác dụng phòng
hộ, bảo vệ đất, điều hòa nguồn nước, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ mơi
trường sống. Song nó là một hệ sinh thái phức tạp và nhạy cảm bao gồm nhiều
thành phần và các quy luật sắp xếp khác nhau theo không gian và thời gian.
Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh và biện pháp kỹ thuật then chốt
để cải thiện chất lượng rừng, làm cho rừng có cấu trúc phù hợp với mục đích
quản lý và đáp ứng được nhu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng.
Thực tiễn đã cho thấy, các giải pháp phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ

có thể giải quyết thỏa đáng khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất, quy luật sống
của hệ sinh thái rừng. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây là một
trong những nhiệm vụ quan trọng của các nhà Lâm nghiệp. Nắm được các đặc
điểm về cấu trúc đa dạng lồi cây, chúng ta có thể xây dựng cấu trúc tối đa, là
cơ sở để xây dựng các biện pháp lâm sinh hợp lý “dẫn dắt rừng” theo ý muốn
của con người nhằm: “tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa, có sự
kết hợp hài hòa giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra một quần thể rừng có số
lượng và chất lượng cao, bảo đảm chức năng phòng hộ cao nhất, đáp ứng mục
đích kinh doanh” góp phần quản lý kinh doanh rừng bền vững.
Lâm Bình là huyện vùng cao, vùng sâu, xa của tỉnh, trung tâm huyện
được đặt tại xã Lăng Can, trên 10 dân tộc anh em cùng sinh sống xen kẽ ở 75
thôn, bản và trên 30.000 nhân khẩu, trong đó dân tộc Tày chiếm trên 60%; có
08 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm các xã: Lăng Can, Thượng Lâm, Khn
Hà, Phúc n, Xn Lập, Bình An, Thổ Bình, Hồng Quang. Huyện Lâm Bình
có địa hình chủ yếu là núi cao, độ dốc lớn, nhiều khe suối chia cắt. Huyện có
78.152,17 ha diện tích tự nhiên; trong đó: Đất sản xuất nơng nghiệp 2.444,12ha,
đất lâm nghiệp 68.985,15ha, trong đó: đất rừng sản xuất 15.810,41ha, rừng
phịng hộ 48.771,44ha. Điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng phù hợp với chăn nuôi
đại gia súc, trồng các loại cây công nghiệp như: chè, lạc, bông, cao su, ... Trong
1


những năm gần đây, diện tích rừng Lâm Bình bị suy giảm nhanh chóng về cả
số lượng và chất lượng do nhiều nguyên nhân khác nhau, đã gây ảnh hưởng
nghiêm trọng tới phát triển kinh tế và tới vai trò phịng hộ mơi trường của khu
vực này.
Hiện nay, những nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng còn hạn chế và mang
tính chung chung nên khơng thể áp dụng vào thực tiễn sản xuất cho địa phương
cụ thể. Xuất phát từ thực tiễn trên, luận văn “Đặc điểm cấu trúc và đa dạng
loài cây của rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh tại huyện Lâm Bình,

tỉnh Tuyên Quang” được thực hiện nhằm góp phần bổ sung các đặc điểm về
quy luật cấu trúc rừng tự nhiên của huyện Lâm Bình, làm cơ sở đề xuất các giải
pháp quản lý tài nguyên rừng bền vững trên địa bàn.

2


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Hệ sinh thái rừng tự nhiên là một hệ sinh thái rất đa dạng, phong phú,
phức tạp cả về cấu trúc, đa dạng loài và các đặc điểm tái sinh. Cấu trúc rừng là
quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật theo
không gian và theo thời gian. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc
hình thành và cấu trúc thời gian
1.1. Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng
Cấu trúc rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp các
thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo khơng gian và thời gian.
Cịn trên quan điểm sản lượng: cấu trúc là sự phân bố kích thước của lồi và cá
thể trên diện tích rừng.
Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng
thứ, cấu trúc tuổi, cấu trúc mật độ, cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang… nhìn
chung, nghiên cứu cấu trúc đã chuyển từ mơ tả định tính sang phân tích định
lượng dưới dạng mơ hình tốn học để khái qt hóa các quy luật của tự nhiên;
trong đó, các quy luật phân bố, tương quan của một số nhân tố điều tra được
quan tâm nghiên cứu
1.2. Trên thế giới
1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.2.1.1. Cấu trúc tổ thành
Cấu trúc tổ thành là sự tham gia của những lồi cây trong lâm phần, hay
nói cách khác là sự phong phú của các loài cây trong quần thụ thực vật. Theo

Richards, P.W (1952), trong rừng mưa nhiệt đới có ít nhất 40 lồi cây gỗ trên
mỗi 1 ha, và cũng có trường hợp cịn lên trên 100 loài. Tác giả đã phân biệt tổ
thành thực vật của rừng mưa thành hai loại: (i) rừng mưa hỗn hợp có tổ thành
lồi cây phức tạp; và (ii) rừng mưa đơn ưu có tổ thành lồi cây đơn giản, trong
những lập địa đặc biệt, rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây.
Theo Evans, J (1984), khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng tự nhiên
3


nhiệt đới thành thục (về sinh thái), tác giả đã xác định có tới 70 - 100 lồi cây
gỗ trên 1 ha, nhưng hiếm có lồi nào chiếm hơn 10% tổ thành loài (dẫn theo tài
liệu).
Baur, G.N (1979) khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực gần Belem trên
sông Amazôn, trên một ơ tiêu chuẩn diện tích khoảng 2 ha đã thống kê được 36
họ thực vật và trên mỗi ô tiêu chuẩn diện tích > 4 ha ở phía Bắc New South
Wales cũng đã ghi nhận được sự hiện diện của 31 họ chưa kể cây leo, cây thân
cỏ và thực vật phụ sinh.
Tóm lại, các nghiên cứu từ trước đến nay của các tác giả đi trước cho
thấy, lâm phần rừng tự nhiên nói chung rất đa dạng về thành phần lồi thực vật.
Nhìn chung, có tới hàng trăm lồi cây gỗ trong diện tích 1 ha, tuy nhiên lại rất
ít lồi chiếm hơn 10% tổ thành lồi.
1.2.1.2. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)
Là quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật
rừng theo không gian và thời gian. Đây là quy luật cơ bản nhất của kết cấu lâm
phần. Hầu hết các tác giả đều sử dụng hàm tốn học để mơ phỏng cho quy luật
phân bố này. Có thể điểm qua một số cơng trình tiêu biểu như sau:
Meyer (1934), sử dụng phương trình tốn học có dạng đường cong giảm
liên tục để mơ tả phân bố số cây theo cỡ đường kính, về sau gọi là phương trình
Meyer hay hàm Meyer, (dẫn theo Hồng Thị Phương Lan, 2004)
Yi = α.exp(−𝛽. 𝑥𝑖)

(1.1)

Trong đó: Yi và xi là giá trị số giữa và số cây của cỡ đường kính thứ i, α
và β là các tham số.
Richard P.W (1968) trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đề cập đến
phân bố số cây theo cấp đường kính. Ơng coi dạng phân bố là một dạng đặc
trưng của rừng tự nhiên.
Rollet (1985) đã xác lập phương trình hồi quy số cây theo đường kính
Roollet (1971) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995), đã mơ tả cấu trúc hình thái rừng
mưa bằng các phẫu đồ, biểu diễn các mối tương quan giữa đường kính ngang
4


ngực và chiều cao vút ngọn tương quan giữa đường kính tán và đường kính
ngang ngực bằng các năm hồi quy.
Tiếp đó nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình
của đường cong phân bố. Bally (1973) sử dụng hàm Weibull. Schiffel biểu thị
đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba. Prodan.M và
Patatscase (1964), Bill và Kem K.A (1964) đã tiếp nhận phân bố này bằng
phương trình logarit chính thái (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995).
Như vậy, từ việc nghiên cứu về tầng thứ, hầu hết các nhà nghiên cứu,
các tác giả đều đưa ra những nhận xét mang tính định tính, chưa thực sự phản
ánh được sự phức tạp về cấu trúc của rừng tự nhiên nhiệt đới.
1.2.1.3. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (HVN - D1.3)
Qua kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng
với mỗi cỡ đường kính cho trước ln tăng theo tuổi. Trong mỗi cỡ kính xác
định, ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trưởng khác nhau, cấp sinh
trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi từ
đó đường cong chiều cao quan hệ giữa H và D có thể thay đổi dạng và ln

dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên.
Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao,
1995) [ nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực dựa
trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi.
Naslund.M (1929); Assmann.E (1936); Hohennadl .W (1936); Prodan.M
(1944); Krenn. K (1946); Meyer H.A (1952) [12]…đã đề nghị sử dụng các dạng
phương trình dưới đây để mô tả tương quan H/D:
Hvn = a + b1. D1.3 + b2 . D1.32
Hvn = a + b1. D1.3 + b2 . D1.32 +b3 .D1.33
Hvn = a + b.log D1.3
Hvn = a + b.D1.3
Hvn = a.D1.3b

(1.2)
(1.3)
(1.4)
(1.5)
(1.6)

−𝑏

(1.7)

Hvn -1.3= a.𝑒 𝐷1.3

5


Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây
có thể sử dụng nhiều dạng phương trình khác nhau, tùy theo từng đối tượng cụ

thể mà lựa chọn phương trình cho thích hợp.
1.2.2. Đa dạng loài cây
Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biodiversity) xuất hiện đầu tiên trong bài
viết của Lovejoy (1980), Norse và McManus (1980), lúc này đa dạng sinh học
được hiểu tổng số các lồi sinh vật đang tồn tại. Sau đó, thuật ngữ này còn tiếp
tục được nhắc đến và bàn luận nhiều trên các diễn đàn khoa học, như trong
cơng trình của Wilson (1982), chương trình mơi trường của Liên Hợp Quốc
(1987),…cho tói khi Hội nghị thượng đỉnh thế giới về môi trường và phát triển
bền vững ở Rio De Janero Brazin diễn ra thì khái niệm hồn chỉnh về đa dạng
sinh học mới được đưa ra.
Theo khái niệm này, đa dạng sinh học được hiểu là “Sự phong phú của
mọi cơthế sống có từ tất cả các nguồn trong các hệ sinh thái trên cạn, dưới nước,
ở biển và mọi tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên.
Đa dạng sinh học bao gồm 3 cấp độ:
+ Đa dạng di truyền (Genetic diversity): là sự phong phú những biến dị
trong cấu trúc di truyền của các cá thể bên trong loài hoặc giữa các loài, những
biến dị di truyền bên trong hoặc giữa các quần thể.
+ Đa dạng loài (Species diversity): là sự phong phú của các lồiđược tìm
thấy trong các hệ sinh thái tại một vùng lãnh thổ nhất định thong qua việc điều
tra, kiểm kê.
+ Đa dạng hệ sinh thái (Ecosystem diversity): là sự phong phú của các
kiểu hệ sinh thái khác nhau ở cạn cũng như dưới nước tạ vùng nào đó. Trong
đó, hệ sinh thái là hệ thống bao gồm sinh vật và môi trường tác động lẫn nhau
mà ở đó thực hiện vịng tuần hồn vật chất, năng lượng và trao đổi thông tin.
Sự phân bố đa dạng và phong phú về loài chịu ảnh hưởng bởi những điều
kiện địa hình, khi hậu và mơi trường (Diamond, 1988; Curie, 1991). Đa dạng
sinh học vùng nhiệt đới sẽ cao hơn vùng ơn đới, nơi có bức xạ mặt trời cao, địa
6

hình phức tạp sẽ cao hơn nơi có bức xạ mặt trời thấp, địa hình đơng nhất. Cịn
theo vĩ mơ, đối với tất cả các nhóm lồi, đa dạng hệ sinh thái trên cạn cũng như
dưới nước, tính đa dạng lồi tăng từ hai cực trái đất về xích đạo, nhưng số lượng
cá thể trong cùng một loài lại giảm đi.
Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như
Bara (1954), Budowski (1956) có nhận định dưới tái sinh rừn nhiệt đới nói
chung có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế nên việc đề xuất các biện pháp
lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này,
nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu
quả đáng kể (dẫn theo Nguyễn Văn Hồng, 2010).
1.2.3. Tái sinh rừng
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh
thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những
lồi cây gỗ ở những nơi cịn hồn cảnh rừng, dưới tán rừng, chỗ trống trong
rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy,…Vai trò lịch sử của lớp
cây con này là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi.
Khi đề cập đến điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách
lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với ơ đo đếm điều tra
tái sinh có diện tích từ 1 – 4 𝑚2 . Do diện tích điều tra nhỏ nên việc đo đếm có
nhiều thuận lợi nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng
mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng
Richards P.W (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng
bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Để giảm sai số trong khi
thống kê tái sinh tự nhiên Barnar (1955) đã đề nghị một phương pháp “điều tra
chuẩn đoán” mà theo đó kích thước ơ đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn
phát triển của cây tái sinh.
Baur G.N (1952, 1964) cho rằng, trong rừng nhiệt đới nếu thiếu ánh sáng
thì sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, sự nảy mầm và phát triển của

7

cây nảy mầm thì ảnh hưởng là khơng rõ ràng. Ngoài ra các tác giả nhận định:
Thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh.
Hopkin (1854) sử dụng quan hệ giữa bình thương trung bình khoảng
cách từ những điểm chọn xác định trên cây bên cạnh và trung bình bình phương
khoảng cách từ cây chọn ngẫu nhiên đến cây bên lân cận. Pielou (1959) đã phát
triển một chỉ số không ngẫu nhiên dựa vào phương pháp khoảng cách của
Skellam (1952). Prodan (1962) thì lại quan tâm đến quan hệ giữa những khoảng
cách có thứ bậc khác nhau từ một điểm chọn xác định ngẫu nhiên và từ cây
chọn ngẫu nhiên.
Van Steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của
rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán – liên tục và tái sinh vệt. Hai đặc điểm
này khơng chỉ thấy ở rừng ngun sinh mà cịn thấy cả ở rừng thứ sinh – một
đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới.
Tóm lại, kết quả của các cơng trình nghiên cứu về tái sinh rừng trên thế giới
cho thấy những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở
một số nơi. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các
biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững.
1.3. Ở Việt Nam
1.3.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng
Mục đích chủ yếu của phân loại rừng là nhằm xác định các đối tượng
rừng với những đặc trưng cấu trúc cụ thể, từ đó lựa chọn, đề xuất các biện pháp
lâm sinh thích hợp để điều khiển, dẫn dắt rừng đạt trạng thái chuẩn.
Loestchau (1966) đã phân loại rừng theo trạng thái hiện tại trong cơng
trình: Phân chia kiểu trạng thái và phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao
lá rộng thường xanh nhiệt đới. Viện Điều tra, Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ
thống phân loại của Loeschau cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên
của Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này (QPN 6 84).
Thái Văn Trừng (1978) đứng trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt

8


Nam thành 14 kiểu thảm thực vật. Đây là công trình tổng quát, đáp ứng được
yêu cầu về quy luật sinh thái. Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng
nhiệt đới, Thái Văn Trừng đưa ra kết luận: Không thể dùng quần hợp thực vật
làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả kinh điển đã sử dụng ở vùng ơn
đới. Ơng đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản và lấy
hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại.
Bảo Huy (1993) đã xác định trạng thái hiện tại của các lâm phần Bằng
Lăng ở Tây Nguyên theo hệ thống phân loại của Loeschau, đồng thời tác giả
cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông
qua trị số IV%.
Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1998), Nguyễn Thành Mến (2005) khi phân
loại trạng thái rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng - Tây Nguyên, Hương Sơn - Hà
Tĩnh, Phú Yên đã dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) đã được
Viện Điều tra, Quy hoạch rừng Việt Nam bổ sung (QPN6 - 84)
1.3.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.3.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc tổ thành
Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây
cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội cho thấy số lồi ghi
được là 79 lồi trong đó trạng thái rừng IIIA1 có số lượng lồi là 55 lồi, trạng
thái rừng IIB có số lượng lồi là 40 lồi. Hầu hết các cây tham gia vào cơng
thức tổ thành cả 2 trạng thái trên chủ yếu là cây gỗ tạp và loài cây tiên phong
ưa sáng mọc nhanh.
Nguyễn Tuấn Bình (2014) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thứ sinh
thuộc rừng kín thường xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai cho thấy rừng
thứ sinh có 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế đó là Dầu song nàng, Chị nhai,
Làu táu,Trường, Cầy và Bằng lăng ổi. Mật độ trung bình của quần thụ là 737
cây/ha trong đó 6 lồi cây ưu thế và đồng ưu thế đóng góp 294 cây/ha cịn lại

142 lồi cây gỗ khác.

9


Nguyễn Thị Thu Hiền, Trần Thị Thu Hà (2014) khi nghiên cứu một số
đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Vườn quốc gia Vũ
Quang –Hà Tĩnh cho thấy tổng giá trị về chỉ số quan trọng (IV%) của tổ hợp
lồi ưu thế ở 6 ơ tiêu chuẩn định vị có biến động rất lớn từ 11,9% đến 48,4%.
Chỉ số IV% của các loài ưu thế chưa cao.
Võ Đại Hải (2014) khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA tại
khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh cho thấy tổ thành rừng tự
nhiên trạng thái IIA tại khu vực nghiên cứu khá đa dạng với nhiều loài cây khác
nhau, dao động từ 28 đến 45 lồi, trong đó chỉ có từ 4 – 7 lồi tham gia vào
cơng thức tổ thành; lồi Dóc nước là lồi ưu thế chính của tầng cây cao.
1.3.2.2. Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N/D1.3)
Tác giả Đồng Sĩ Hiền (1974) đã chọn hàm Pearson với 7 họ đường cong
khác nhau để biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính rừng tự nhiên.
Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990) sử dụng hàm Meyer và hàm phân
bố khoảng cách biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh.
Nguyễn Văn Trương (1983) sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu mơ
phỏng quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng cho đối tượng rừng hỗn giao
khác tuổi.
Phạm Ngọc Giao (1995) khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông đi
ngựa vùng Đơng Bắc đã chứng minh tính thiết ứng của hàm Weibull và xây
dựng mơ hình cấu trúc đường kính cho lâm phần Thơng đi ngựa.
Lê Sáu (1996) đã dùng phân bố Weibull để mô phỏng cho hầu hết các
phân bố thực nghiệm như phân bố N/D1.3 ở các ô tiêu chuẩn cho kết quả tố
Nguyễn Văn Hồng (2010) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại BQL rừng
đặc dụng Hương Sơn, Hà Tĩnh đưa ra kết luận Hàm Weibull mô phỏng tốt quy

luật phân bố N/D.
Lê Hồng Việt (2012) khi nghiên cứu về cấu trúc của ba trạng thái rừng
giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy:

10


phân bố số cây theo đường kính N/D của cả ba trạng thái rừng đều có dạng
phân bố giảm và có thể biểu diễn bằng mơ hình N = a*exp(-b*D) + k.
Võ Đại Hải (2014) khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA
tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh cho thấy: quy luật
phân bố số cây theo đường kính có thể mơ phỏng tốt bằng phân bố Weibull
và phân bố khoảng cách.
Phạm Quý Vân (2018), khi nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc cho
trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cho thấy: có thể
dùng phân bố Weibull để mơ phỏng phân bố thực nghiệm N/D1.3.
Nhìn chung, khi xây dựng mơ hình cấu trúc N/D1.3, với rừng trồng thuần
loài đều tuổi, các tác giả thường sử dụng hàm Weibull còn với rừng tự nhiên
hỗn giao.
1.3.2.3. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường
kính (Hvn-D1.3)
Đồng Sỹ Hiền (1974) đã sử dụng phương trình logarit hai chiều hoặc
hàm mũ để mơ tả H-D1.3 đồng thời cho thấy khả năng sử dụng một phương trình
chung cho cả nhóm lồi cây có tương quan H-D thuần nhất với nhau.
Phạm Ngọc Giao (1995) sử dụng phương trình logarit một chiều để mơ
tả quan hệ H-D của các lâm phần Thông đuôi ngựa.
h = a + b. logd

(1.8)

Bảo Huy (1993) đã thử nghiệm 4 dạng phương trình để mô tả quan hệ H-D:
h = a + b.d

(1.9)

h = a + b . logd

(1.10)

Logh = a + b . d1.3

(1.11)

Logh = a + b . logd1.3

(1.12)

Kết quả là phương trình dạng : Logh = a + b . logd1.3 đã được chọn để
mô tả tương quan H-D cho từng loài ưu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và Chiêu
liêu.

11


Lê Sáu (1996) sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân bố đường kính và
chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng. Trần Cẩm Tú (1999) thử nghiệm
hàm Weibull, Meyer và hàm khoảng cách, cuối cùng tác giả chọn hàm khoảng
cách để mơ phỏng, vì hàm này khi kiểm tra cho tỷ lệ chấp nhận cao nhất.
1.3.3. Đa dạng lồi cây
Cơng trình đầu tiên, hồn chỉnh nhất trong nghiên cứu thực vật Việt Nam

là cơng trình “Thảm thực vật rừng Việt Nam”của cố GS.TS Thái Văn Trừng (
1963-1978). Dựa trên các cơng trình đã có trước đây kết hợp với nghiên cứu
riêng của mình, tác giả đã thống kê được ở Việt Nam có 7004 lồi thực vật bậc
cao có mạch thuộc 1850 chi và 189 họ. Đồng thời, tác giả cũng đã khẳng định
ưu thế ngành hạt kín trơng hệ thực vật Việt Nam với 6336 lồi (90,9%), 1727 chi
(93,4%) và 239 họ (82,7%) trong tổng số các taxon mỗi bậc.
Phùng Đình Trung (2007) khi so sánh tính đa dạng lồi của khu vực
phíaBắc và phía Nam đèo Hải Vân đã dựa trên cơ sở các chỉ số đa dạng: Chỉ số
mức độ phong phú của Kjayaraman, chỉ số Shannon - Weiner, chỉ số Simpson,
chỉ số đa dạng bằng lý thuyết thông tin, chỉ số hợp lý và tác giả đưa ra một số
nhận định: Mức độ phong phú của loài cũng như mức độ đa dạng loài tầng cây
gỗ và sự đồng đều về số lượng cá thể trong một lồi ở các khu rừng phía Bắc
cao hơn ở phía Nam đèo Hải Vân.
Võ Hiền Tuân (2017) khi so sánh một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng
loài tầng cây cao của trạng thái IIIA1, IIIA2 và IIIB tại khu vực miền Trung cũng
sử dụng chỉ số đa dạng để so sánh đa dạng loài giữa các trạng thái rừng với
nhau, kết quả cho thấy số lồi biến động trong 6 ơ đo đếm từ 62 đến 102 loài.
Mức độ đa dạng loài cây tầng cây gỗ ở các trạng thái rừng khác nhau cũng có
sự khác biệt, mức độ đa dạng của trạng thái IIIB là lớn nhất, tiếp theo là trạng
thái IIIA2 và thấp nhất là trạng thái IIIA1.
Phạm Quý Vân (2018), khi nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc cho
trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cũng sử dụng
các chỉ số đa dạng và hồ sơ đa dạng để so sánh đa dạng loài cây gỗ của các
12


trạng thái rừng IIIA, kết quả cho thấy trạng thái IIIA2 đa dạng về loài cây nhất,
trạng IIIA1 và IIIA3 lại không khác nhau nhiều về chỉ số đa dạng lồi nhưng
thành phần lồi có sự khác nhau rõ rệt.
1.3.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng

Trong thời gian từ năm 1962 đến 1969, Viện Điều Tra Quy Hoạch rừng
đã điều tra tái sinh tự nhiên theo các “Loại hình thực vật ưu thế” rừng thứ sinh
ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969),
đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962 - 1964),
bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật
độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969, 1984) đã phân chia khả năng tái sinh rừng
thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng
là: trên 12000 cây/ ha, 8000-12000 cây/ ha, 4000-8000 cây/ ha, 2000-4000 cây/
ha và dưới 2000 cây/ ha. Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số
lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh. Cũng từ kết quả điều tra trên,
Vũ Đình Huề (1975, 1984) đã tổng kết và rút ra nhận xét: Tái sinh tự nhiên
rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng
Việt Nam đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá
trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng. Nếu các điều kiện khác của môi
trường như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các
lồi cây tái sinh khơng có sự biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần
hồn trong khơng gian và theo thời gian mà diễn thế theo những phương thức tái
sinh có quy luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường.
Vũ Tiến Hinh (1991) nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự
nhiên ở Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét: hệ
số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt
chẽ. Đa phần các lồi có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành
tầng tái sinh cũng vậy.

13